химический каталог




Синтезы неорганических соединений. Том 1

Автор У.Джолли

, методы синтеза почти одинаковы. Однако состав и структура образующихся фаз значительно сильнее зависят от условий синтеза, поэтому для синтеза определенного гидрида нужно знать диаграмму состояния системы металл — водород. В этой главе рассмотрены в основном солеобразные гидриды, т. е. гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, за исключением бериллия, а также гидриды некоторых лантанидов (европия и иттербия).

Краткое описание свойств отдельных гидридов можно найти в книге Харда [1]. Подробное описание и обсуждение свойств гидридов имеется в работе Гибба [2].

Б. Упругость диссоциации

Солеобразные гидриды при нагревании до высоких температур обратимо разлагаются на металл и водород. Фаза металла способна растворять некоторое количество водорода, а фаза гидрида несколько обедняется водородом. Взаимная растворимость меняется от металла к металлу, но во всех случаях увеличивается при повышении температуры так же, как увеличивается и равновесная упругость водорода над гидридом.

Такое поведение системы графически показано на рис. 1 в виде серии изотерм в координатах давление — состав для гипотетической системы металл — водород. При изотермическом введении водорода в металл газ растворяется в металле до тех пор, пока не достигается насыщение при составе п' атомов водорода на атом металла, давлении р1 и температуре Tv Дальнейшее увеличение содержания водорода приводит к образованию гидрида. Образование гидрида происходит при постоянной упругости водорода р1 (плато) до тех пор, пока при составе п" атомов водорода на атом металла не исчезнет фаза металла. В этой точке фаза гид224

Глава 8

II. Аппаратура и методика синтезов

225

рида имеет равновесный дефицит водорода. Дальнейшее повышение содержания водорода в твердой фазе сопровождается быстрым увеличением упругости водорода вплоть до предельного содержания водорода, соответствующего почти стехиометрическому составу гидрида (s атомов и на атом металла). Однако состав гидрида зависит от используемого давления водорода. По мере увеличения температуры от Т1 через Ti к Тз предельные значения насыщения п' и п" сближаются, а предельный состав фазы гидрида при определенном давлении, например при 1 апгм, все более и более отличается от стехиометрического состава. Поэтому, если необходимо получить возможно более чистый гидрид, синтез следует проводить или по крайней мере заканчивать при самой низкой температуре, которую допускает кинетика процесса гидрирования.

11. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА СИНТЕЗОВ

А. Общие замечания

На рис. 2—4 показана аппаратура, пригодная для получения -небольших количеств гидридов большинства металлов. Аппаратура состоит из обычной стеклянной системы высокого вакуума, системы очистки водорода с приборами для измерения количества газообразного водорода и реакционной камеры. Последняя система лишь немногими деталями отличается от обычной.

Металл отвешивают в лодочке в сухом боксе, заполненном аргоном; затем лодочку переносят в контейнер, который закрывают, вынимают из бокса, присоединяют к вакуумной системе и откачивают. В систему вводят очищенный водород и определяют его количество, измеряя давление, объем и температуру. Затем нагревают печь для осуществления реакции. Изменение температуры и время прогрева выбирают в зависимости от свойств гидрида. Количество непрореагировавшего водорода определяют при некоторой определенной температуре печи, что позволяет рассчитать количество вступившего в реакцию газа. Если необходимо достигнуть максимального поглощения водорода при высоком конечном равновесном давлении, можно отключить реакционную камеру, добавить в систему еще некоторое отмеренное количество водорода и повторить обработку образца.

Б. Реакционная камера

Обычно реакционную камеру (рис. 3) выполняют в виде горизонтальной трубки с вакуумплотным соединением и охлаждающим змеевиком яа конце. Трубка соединяется с линией при помощи шарового шлифа. Между соединениями имеется кран. Для измерения и регулирования температуры в трубке должны быть один или несколько карманов для термопар. Для синтеза небольших количеств гидрида реакционную камеру можно изготовить из трубки диаметром 2,5 см, а для обогрева камеры можно использовать обычную трубчатую печь размерами 30,5X3,2 см.

S

Рис. 2. Схема вакуумной системы и системы измерения количества водорода:

2 — к ртутному диффузионному насосу и масляному форвакуум-ному насосу; 2 — к источнику газообразного водорода (рис. 4):

3 — к манометру мак-Леода или ионизационному манометру; 4 — к ртутному манометру; 5—к насосу Теплера (необязательно); 6 — охлаждаемая ловушка; 7 — калиброванная колба; 8 — шаровой шлиф к реакционной камере и печи (рис. 3).

г/, 16 Заказ *» ЬА7

226

Глава 8

II. Аппаратура и методика синтезов

227

Реакционную камеру для синтеза большинства гидридов можно изготовить из кварца. Для синтеза гидрида лития нужна камера из нержавеющей стали (типа 347 или 316), так как стекло и кварц быстро разъедаются металлическим литием. Пары некоторых

Рис. 4. Система подачи в

страница 74
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

Скачать книгу "Синтезы неорганических соединений. Том 1" (2.66Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить металлические урны минск недорого
шорт-трек экипировка купить
урна мусорная уличная
светодиодная лампа ar111 220v g53

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.02.2017)